角形轴承箱夹具设计

机械制造课程设计课题名称：角形轴承箱的夹具设计

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指导教师：

课程设计任务书

题目：角形轴承箱夹具

内容：(1)分析零件结构，绘制零件图；

（2）零件加工工艺分析，填写工序卡片；

(3)角形轴承箱夹具设计；

(4)绘制夹具装配图、非标准零件图；

(5)编写夹具设计说明书。

原始资料：零件图样一张

班级：

学生：

指导教师

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目录

1.零件的工艺分析 (5)

1.1 零件的功用、结构和特点 (5)

1.2 主要加工表面及要求 (5)

1.3 工艺路线的制定 (6)

2.零件的专用夹具设计 (7)

2.1夹具设计任务分析 (7)

2.2定位方案及定位夹紧元件选择和设计 (7)

2.2.1定位方案及元件的选择 (7)

2.2.2夹紧装置的选择及设计 (9)

3.2辅助元件设计 (12)

3.总结 (13)

4．参考文献 (14)

前言

课程设计是每个大学生在毕业前必须完成的一个教学环节，是对我们所学专业的一个综合测试，也是对我们大学生做的一次具体的、重要的考验。此设计密切结合高等学校的办学宗旨。已检测我们在学习和实习过程中对所学知识的掌握程度和运用水平。同时在课程设计中与同学互相帮助,一起去图书馆查阅课程设计中需要得一些相关资料,共同探讨课程设计中出现的问题,体现了同学之间的凝聚力,增进了同学之间的友谊,加强了与老师的知识探讨。

作为机械类专业的学生不能仅以学好课本上的理论知识而满足,如果不懂的运用他们,学再多的理论知识也毫无用处。因此我们非常重视本次课程设计的实践,通过本次课程设计是我们各方面的能力都有所加强,对于今后的生产实习以及走上工作岗位有很大帮助,是我们受益匪浅。

本设计不足之处，恳请老师点评、指正。

1. 零件的工艺分析

1.1 零件的功用、结构和特点

功用：1、固定轴承的运转；

2、让轴承保持润滑状态；

3、材料HT200，属大批量生产。

1.2 主要加工表面及要求

（1）两大端面,表面粗糙度为6.3,并保证二者间距为100h11，二者间满足平行度0.12；

（2）孔φ180H7, 表面粗糙度为1.6 ，保证与端面的垂直度0.1，圆度0.008，并满足包容要求；

（3）孔两端2×45°倒角；

13 ，表面粗糙度为12.5，保证位置度φ0.6，并满足（4）孔6-φ0.4

最大实体要求；

（5）外侧两直角大平面，表面粗糙度为12.5,面到孔φ180中心线距离为148；

（6）直角平面上两凹槽，表面粗糙度为6.3, 槽底到孔φ180中心线距离140h11，槽宽50H11，对称线位置度0.4，保证二者垂直度为0.12；

（7）孔2-φ25，表面粗糙度为12.5, 孔中心线到对应槽底距离310；（8）内侧两直角小平面，表面粗糙度为12.5，保证厚度58，宽度75。

1.3工艺路线的制定

注：具体工艺规程见工艺卡片

零件结构图

２.零件的专用夹具设计

2.1夹具设计任务分析

现需要设计完成工序20（即镗φ180孔）的专用夹具。

加工要求：1、孔径0.04

180 ；

2、表面粗糙度为1.6 ；

3、与端面的垂直度0.1；

4、圆度0.008；

5、满足包容要求。

2.2定位方案及定位夹紧元件设计

2.2.1定位方案的选择

1.根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：

⑴以某一已加工端面为第一定位基准，限制3个自由度（X，Z

方向转动、 Y方向的移动）；

⑵以φ250外圆面为第二定位基准，限制2个自由度（X，Z方

向移动）；

⑶二者组合限制1个自由度（Z方向的转动）。

这样就完成了对零件6个自由度的完全定位并有效避免了过定位的问题，满足精基准选择基准统一原则。

上述定位方案很好地满足了孔径0.04

180 、圆度0.008（基准统一，

定位误差很小），与端面的垂直度0.1（以端面为定位基准之一），并通过“粗镗--半精镗--精镗”加工工步满足表面粗糙度为1.6。

２.定位元件设计

由上述定位方案可知，本工序选用一端面和外圆面作为主要定位基准。在实际生产中，让工件端面与夹具体竖直表面相接触，让工件外圆面与水平放置的专用V形块相接触，从而很好地实现了方案的定位要求。在此基础上借助一些辅助定位元件（如位置销、止动销等）完成工件在机床上的定位。

采用上述专用夹具定位加工工件，工件相对与刀具的位置由专用夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较稳定地保证工件满足设计精度要求。另外，采用专用夹具生产能显著提高工件加工效率，进而提高劳动生产率，满足大批量生产的要求。

定位示意图

3、关于定位误差：

⑴ 因本工序内容为镗通孔，所以Y 方向的移动为误差的不敏感方向，即端面定位基准不会产生定位误差；

⑵ 镗孔时工序基准为外圆几何中心，定位基准也为外圆几何中心（V 形块定位），二者基准重合。所以基准不重合误差

0bc = ，基准位置误差2s i n 2d dw T α=，所以该方案定位误差 : 0.7200.52s i n 45

2s i n 2d H b c j w T α+==+=≈?

２.２.２夹紧装置的选择及设计

１．夹紧力包括方向、作用点、大小三个要素，这是夹紧机构设计中首先要解决的问题。

夹紧力作用方向的选择应遵循如下规则：

（１）夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性——夹紧力应保证工件与夹具体竖直表面和专用V形块的接触；

（２）夹紧力方向应使工件变形最小——待加工工件可视作薄壁件，夹紧力应沿着工件轴线方向；

（３）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小——所涉及的夹紧力可以沿着水平方向和竖直向下的方向。

夹紧力作用点的选择应遵循如下规则：

（1）夹紧力作用点应与支撑点“点对点”对称，或在支撑点确定的范围内——夹紧力作用点应在与定位端面相对的端面上，切记不可放在两侧翼面上，否则工件会因受压紧力不均而定位不准；

（2）夹紧力的作用点应作用在工件刚度高的部位——工件两端面间距足够大且方向满足要求；

（3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位——镗孔时力作用在孔的加工表面，端面上作用压紧力可满足此要求；

（4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形——反作用力作用在压板上，对加工精度无影响。